Technologie nedestruktivního testování a její aplikace (3)

Vysokofrekvenční pulsní obvod ultrazvukového defektoskopu generuje vysokofrekvenční pulsní oscilační proud, který se aplikuje na piezoelektrický keramický krystal v ultrazvukovém měniči (sondě), který excituje ultrazvukovou vlnu a přenáší ji na kontrolovaný obrobek, a když se ultrazvuková vlna šíří v obrobku, který má být kontrolován, dojde k šíření akustického defektu (kontrolovaná dráha). dráha ultrazvukové vlny), bude na rozhraní generován odraz a odražené echo je přijímáno sondou do vysokofrekvenčního pulzního elektrického signálu na vstupu do přijímacího zesilovače defektoskopu. Poté se na displeji defektoskopu zobrazí průběh ozvěny (grafický) úměrný akustickému tlaku ozvěny. Velikost lineární piezoelektronky lze odhadnout podle amplitudy zobrazené ozvěny a vodorovnou čáru na obrazovce lze upravit tak, aby byla úměrná době šíření (vzdálenosti) ultrazvukové vlny v médiu (běžně známé jako 'kalibrace'), poté lze polohu defektu v obrobku určit na základě polohy čáry skenování ozvěny displeje na vodorovné obrazovce. Polohu spodního echa obrobku na vodorovné snímací čáře lze také použít k určení tloušťky obrobku. Prostor, který zabírají ultrazvukové vlny, se nazývá ultrazvukové pole, zahrnuje blízké pole (N je délka blízkého pole) a vzdálené pole. Rozložení akustického tlaku v oblasti blízkého pole není rovnoměrné a akustický tlak v oblasti vzdáleného pole se monotónně mění s rostoucí vzdáleností. Délka oblasti blízkého pole souvisí s průměrem plátku převodníku a vlnovou délkou ultrazvukové vlny a ultrazvukový paprsek v oblasti blízkého pole se sbíhá na konci oblasti blízkého pole, to znamená v bodě přechodu z oblasti blízkého pole do oblasti vzdáleného pole. Průměr paprsku je nejmenší (takže tento bod se také nazývá přirozené ohnisko). Po vstupu do vzdáleného pole se paprsek rozchází pod určitým úhlem.

 Sklon hrany paprsku je vyjádřen polodifúzním úhlem, polodifúzní úhel paprsku je stejný. Souvisí to s průměrem plátku piezo keramický kotoučový krystalový měnič a vlnová délka ultrazvukové vlny. Proto je při ultrazvukové detekci, aby se vyhodnotila velikost defektu podle amplitudy ozvěny, když je velikost kontrolovaného obrobku malá a spadá do oblasti blízkého pole, obvykle nutné použít referenční srovnávací testovací blok pro srovnávací hodnocení, materiál referenčního testovacího bloku, Akustické charakteristiky by měly být stejné nebo podobné jako u objektu, který má být testován, jako jsou umělé otvory pro test, ploché otvory, sloupec musí obsahovat specifické otvory pro test otvory, drážky atd.) a amplitudu ozvěny detekce ozvěny a stejný zvuk. Porovná se amplituda ozvěny reflektoru procesu (trasa šíření ultrazvuku) a získá se velikost ekvivalentu defektu vyjádřená velikostí umělého reflektoru.

 Při detekci vzdáleného pole je v důsledku velké velikosti obrobku obtížné předem připravit zkušební kus odpovídající velikosti a je nepohodlné jej přenášet a používat. Vzhledem k tomu, že se akustický tlak ve vzdáleném poli mění monotónně se vzrůstající vzdáleností, jsou pravidelně regulovány změny echo akustického tlaku různých umělých reflektorů, takže křivku vzdálenost-amplituda lze vypočítat výpočtem nebo předměřením. (označované jako metoda AVG nebo metoda DGS) ke stanovení citlivosti detekce a posouzení ekvivalentní velikosti defektu. Je třeba upozornit, že velikost defektu je ekvivalentní vyhodnocená v ultrazvukovém testu znamená, že amplituda ozvěny defektu je stejná jako amplituda ozvěny umělého reflektoru určité velikosti, ale skutečná velikost defektu není stejná jako velikost standardního umělého reflektoru. Protože amplituda ozvěny defektu je ovlivněna různými faktory, jako je materiál kontrolovaného obrobku a povaha, velikost, tvar, orientace, stav povrchu samotného defektu a také související s vlastní charakteristikou ultrazvukové vlny, zavádí se 'ekvivalent'. Pojem značné množství se používá jako měření velikosti defektů. Například říkáme, že ultrazvuková kontrola zjistila, že v určité poloze je defekt plochého spodního otvoru o průměru Φ2 mm, což znamená, že amplituda ozvěny defektu je Φ2 mm průměr plochého spodního otvoru ve stejné poloze v obrobku (spodní povrch plochého spodního otvoru je osa ozvěny je kolmá a koaxiální ozvěna má často stejnou plochu a velikost dna plocha povrchu plochého spodního otvoru o průměru Φ2 mm Navíc podle výsledků ultrazvukového testování k určení povahy defektu (kvalitativní) problém nebyl dobře vyřešen, v současné době se spolehněte především na praktické zkušenosti testera, technickou úroveň a materiálové vlastnosti kontrolovaného obrobku, charakteristiky zpracování, podmínky atd. Pochopte, abyste učinili komplexní subjektivní postup detekce ultrazvukového pulsu.

(1) Výběr ultrazvukového detekčního povrchu - Když je ultrazvukový paprsek kolmý ke směru, ve kterém se vada rozkládá v obrobku, nebo kolmý k povrchu defektu, lze dosáhnout nejlepšího odrazu a míra detekce defektu je nejvyšší. Proto je na obrobku, který má být kontrolován, povrch obrobku, který může vytvořit ultrazvukový paprsek co nejkolmější ke směru, ve kterém může existovat defekt, jako detekční povrch. Pravý obrázek ukazuje ultrazvukovou kontrolní plochu běžného obrobku.

Metoda zjišťování požadavků na povrch

Kontaktní metoda detekce podélných vln ≤3,2μm
Detekce podélných vln ponořením do vody ≤6,3μm
Kontaktní metoda detekce příčných vln ≤3,2μm
Detekce kontaktní farleigh vlny (povrchové vlny) ≤0,8μm
Detekce kontaktní přírubové vlny (deskové vlny) ≤1,6μm

Pokud povrch zkušebního kusu nesplňuje požadavky zkoušky, měla by být provedena speciální příprava povrchu nebo by měla být přijata zvláštní nápravná opatření (jako je speciální metoda spojování nebo kompenzace citlivosti).

Stanovení způsobu spojení - Když je mezi ultrazvukovou sondou a kontrolovaným obrobkem vzduch, ultrazvukové vlny se odrazí a nemohou vstoupit do kontrolovaného obrobku. Proto je mezi nimi vyžadováno spojovací médium a v závislosti na způsobu spojení jej lze rozdělit na kontaktní metodu, ultrazvuková sonda je v přímém kontaktu s povrchem detekce obrobku, ve kterém je olej, transformátorový olej, mazivo, glycerin, vodní sklo (křemičitan sodný Na2SiO3) nebo průmyslové lepidlo, chemická pasta, které se používají jako spojovací prostředky nebo komerčně. speciální spojovací prostředek pro ultrazvukové testování. Metoda ponoření do vody - Existuje určitá tloušťka piezoelektrický keramický prstenec mezi ultrazvukovou sondou a detekční plochou obrobku. Tloušťka vodní vrstvy se liší v závislosti na tloušťce obrobku, rychlosti zvuku materiálu a požadavcích na kontrolu, ale kvalita vody musí být čistá, od bublin a nečistot, mají smáčecí schopnost na obrobku. 

Teplota by měla být stejná jako u kontrolovaného obrobku, jinak to způsobí větší rušení ultrazvukové kontroly. Kontaktní metoda a metoda ponoření do vody jsou dvě hlavní spojovací metody používané při ultrazvukovém testování. Kromě toho existují různé speciální spojovací metody, jako je metoda vodní mezery, metoda vodního paprsku, metoda přetečení, metoda koberce a metoda válečku. (4) Příprava testovacích podmínek, výběr vhodného ultrazvukového defektoskopu, ultrazvukové sondy, referenčního standardního testovacího bloku (nebo výpočtového programu využívajícího metodu výpočtu nebo křivky amplitudy vzdálenosti, AVG nebo DGS křivky atd., a přístroje před kalibrací testu (korekce časové základní linie, počáteční nastavení citlivosti atd.) (5) Kontrolní sken - Naskenujte povrch ultrazvukové sondy na ultrazvukovém paprsku a zkontrolujte, zda ultrazvukový paprsek pokrývá celou práci. oblasti, které se mají zkontrolovat (6) Posouzení vady - lokalizujte a označte nalezené vady (hloubku a horizontální polohu vady na obrobku), kvantitativní (velikost vady, plochu, délku), a pokud je to nutné, určete povahu nebo typ vady, to znamená kvalitativní posouzení (7) Záznam a úsudek - Zaznamenejte výsledky zkoušky, posuďte, zda je výsledek zkoušky způsobilý, posuďte a posuďte, zda je výsledek zkoušky způsobilý a podle kritérií zkoušky. (8) Zpracování - Označte obrobky, které nalezly problém, izolujte je pro zpracování a předejte kvalifikované značky dalšímu výrobnímu procesu nebo obratovému programu Výše uvedený je nejzákladnější postup pro detekci ultrazvukového pulsního odrazu Při skutečné kontrole výrobku by měla být kontrola prováděna podle požadavků specifických inspekčních specifikací nebo zkušebních postupů, jako je ultrazvuková pulsní detekce nejrozšířenější metodou v průmyslovém testování tloušťky. měření, detekce ryb, podvodní sonar, sondování oceánů, topografie a geologie mořského dna, strukturální detekce, lékařská ultrazvuková diagnostika široce využívají odrazové charakteristiky ultrazvukových vln.